JP2011506828A - 浮力アクチュエータ - Google Patents

Abstract

水領域内にて波運動に応じて動作可能な装置に波運動を関連付ける浮力アクチュエータである。浮力アクチュエータは、外表面と、水領域から受け入れた水を含むように構成された中空内部とを画成する略球体により構成される。外表面は、モザイク状に嵌め込まれた複数の小表面を備える。３６個の小表面が設けられており、その内の１２個が五角形の小表面であり、その内の２４個が六角形の小表面である。本体は、中空内部及び周囲の水領域の間に流体を流す複数の開口を備えている。フラップとして構成された蓋が、各開口を通る流体の流れを阻止するか又は少なくとも妨げるように開口ごとに設けられている。蓋は、中空内部及び周囲の水領域の間で蓋に加えられた所定の流体圧力差に応じて、開口から離れるように移動し、開口を通るような流体の流れを可能にするように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、波運動に応じる浮力アクチュエータに関し、さらに詳細には、波運動に応じて動作可能な装置に波運動を関連付ける浮力アクチュエータに関する。また、本発明は、波エネルギー変換システムに関する。

本発明は、必ずしもこれのみに制限されるものではないが、特に波エネルギーを取り込み、取り込んだエネルギーを、流体ポンプ又は線形発電機のようなエネルギー変換装置を駆動するように、線形運動に変換する浮力アクチュエータとして、発明されたものである。このような構成では、浮力アクチュエータは、水領域内にて、典型的には水面下にて、浮力によって懸垂された状態で、エネルギー変換装置に操作可能に接続されているとよい。浮力アクチュエータは、実質的には水領域内の波運動に応じて運動する水没式の浮体に構成されている。

背景技術の以下の検討は、本発明の理解を容易にすることをのみを意図している。これらの検討は、参照した資料のいずれかがこの出願の優先日に一般的な知識の一部であるか又はあったことを承認又は認知するものではない。

波運動に応じて動作可能な装置に波運動を関連付けることは、知られている。この一例として、浮体を利用して、波運動を往復ポンプ作用に変換する方法が挙げられる。典型的には、このような浮体は、中実構造を有しており、発泡体のような浮力材料を含んでいる。

このような浮体は、浮力をもたらすのに有効であるが、重量が嵩むことがある。

激しい海の状態、典型的には、（嵐の状態）のような悪天候の状態に晒された場合、浮体は、極端な力を受けることがある。周知の浮体は、このような状態に晒された場合、損傷するか又は崩壊しがちである。さらに、このような状態において、浮体が接続されている繋ぎヒモも、損傷又は破損する可能性がある。

さらに、このような浮体は、一般的に、浅い水の状態にて生じる水平方向の波運動を捉えることには適していない。

本発明は、この背景技術及び問題ならびにそれらに関連する困難に対して、開発されたものである。従って、本発明の目的は、従来から知られている浮体の問題及び困難性の少なくとも１つに対処し、又は代替案として、有用な選択枝を少なくとも提供することにある。

本発明の第１の態様によれば、複数の小表面（ファセット、ｆａｃｅｔ）を備える外表面を画成している本体を備えている浮力アクチュエータが、提供される。

好ましくは、小表面はモザイク状に嵌め込まれている。

好ましくは、本体は略球形となっている。

好ましくは、３６個の小表面が設けられており、その内の１２個は略五角形の小表面であり、その内の２４個は略六角形の小表面となっている。

好ましくは、本体は、実質的に中空であり、かつ内部支持構造体を備えている。

好ましくは、内部支持構造体は、複数の支柱を備えており、これらの支柱の各々は、小表面の１つを支持する外端部を有している。

本体が１２個の五角形小表面を含む３６個の小表面を備えている場合、好ましくは、１２個の支柱が設けられており、これらの支柱の１つが各五角形の小表面を支持するように構成されている。

好ましくは、内部構造体が中心核部を備えており、支柱が中心核部から半径方向に延びている。

好ましくは、各支柱は、その半径方向外端部において、個々の小表面を画成するように構成されている。

好ましくは、小表面は、支柱の端部にて隣接する小表面に接続されて、本体に一体性をもたらすように構成されている。

好ましくは、内部構造体が浮力構造を有している。発泡体のような浮力材料を支柱の少なくともいくつか、及び／又は中心核部の構造内に設けることによって、浮力がもたらされるように構成されているとよい。

好ましくは、浮力アクチュエータは、該浮力アクチュエータが（嵐の状態のような）悪天候の状態における激しい海の状態に晒されたことに応じて、浮力アクチュエータの内部を開き、かつ水を内部に貫流可能とする手段をさらに備えている。これは、浮力アクチュエータがこのような状態に晒された場合に、浮力アクチュエータの保全性を保つ目的のためである。

これは、浮力アクチュエータに加えられた悪天候の状態に応じて、外表面に開口をもたらすことによって、達成されるとよい。このことに関連して、複数の小表面は、ヒンジ付きフラップとして構成されているとよい。ヒンジ付きフラップの各々は、フラップの基本位置としてフラップを小表面の面内に位置させた閉状態と、フラップを外方に旋回させて外表面に開口をもたらすようにした開状態との間で、旋回可能になっているとよい。このような小表面の各々が、閉状態と開状態との間で旋回可能となるように互いにヒンジ接続された一対のフラップによって構成されていると、好都合である。

各フラップは、その閉状態に向かって付勢されているとよい。これは、バネ機構を用いることによって、例えば、バネをフラップ用のヒンジ内に組み込むことによって、達成されるとよい。

好ましくは、各フラップを閉状態にて開放可能に保持するように、開放可能とする連結具が設けられている。開放可能とする連結具は、好ましくは、悪天候の状態に応じてフラップを閉状態から開状態に移動させて、開口をもたらすためにフラップを開放するように動作する構成となっている。

好ましくは、開放可能とする連結具は磁気連結具を備えている。磁気連結具は、磁気吸引力を利用して、フラップを閉状態に保つように構成されているとよい。磁気連結具は、個々のフラップの自由端部に沿った箇所、及び／又は隣接する小表面の互いに隣接する縁部に沿って対応する箇所に設けられた複数の磁石を備えているとよい。このようにして、フラップに対する力が磁気吸引力を十分に上回って、フラップを強制的に解除して、閉状態から離れる方向に旋回させて、開口をもたらすまで、フラップは、それぞれの小表面を画成している閉状態にとどまることになる。

本体が２４個の六角形の小表面を含む３６個の小表面を備えている場合、六角形の小表面の少なくともいくつかは、２つの半六角形のフラップとして構成されている。好ましくは、このような六角形の小表面の各々が、２つの半六角形フラップから構成されている。

フラップとして構成される小表面の数は、浮力アクチュエータの特定の用途に応じて決められるとよい。もし浮力アクチュエータが波運動に応じて動作可能な単一装置（例えば、１つのポンプ）に接続される場合、２つの小表面（例えば、本体の上端部及び底の小表面）のみがフラップとして構成されていてもよい。もし浮力アクチュエータが波運動に応じて動作可能な複数の装置（例えば、離間したアレイ（ａｒｒａｙ）の形態で配置された多数のポンプ）に接続される場合、３つ以上、おそらく、小表面の少なくとも大半がフラップとして構成される可能性が極めて高くなる。

浮力アクチュエータは、機能を果たすために完全に水を通すことを防ぐように構成する必要はない。実際、通常運転にて、浮力アクチュエータは、水によって充填され、この閉じ込められた水が、モザイク嵌めされた小表面と本体に組み込まれた任意のフラップとの間のわずかな流れであっても、連続する実体として、浮力アクチュエータと共に運動することになる。

浮力アクチュエータは、典型的には、フラップの故障に対する耐故障特性を有している。もし１つのフラップが、通常運転にて誤って開いた場合、浮力アクチュエータの運転に悪影響を与える程度まで、水を浮力アクチュエータの中空内部に進入させる流路は、まだもたらされないであろう。浮力アクチュエータの運転に悪影響を与える流れが中空内部にもたらされるためには、典型的には、少なくとも２つのフラップが開いている必要があると考えられるが、２つのフラップが誤って開く確率は、１つのみのフラップが機能しなくなる確率よりも著しく低いものとなる。

本発明の第２の態様によれば、浮力アクチュエータであって、外表面及び中空内部を画成している本体と、浮力アクチュエータが（嵐の状態のような）悪天候の状態における激しい海の状態に晒されたことに応じて、内部を開き、かつ水を内部に貫流可能とする手段とを備えていることを特徴とする、浮力アクチュエータが提供される。

本発明の第３の態様によれば、水領域内に水没するように構成されている浮力アクチュエータにおいて、外表面、及び水領域からの水を含むように構成された中空内部を画成し、中空内部、及び周囲の水領域の間で流体を流す複数の開口を備える本体と、各開口を通る流体を阻止するか又は少なくとも妨げるように構成される各開口用の蓋であって、中空内部と周囲の水領域との間に加えられた所定の流体圧力差に応じて、開口から離れる方向に移動し、開口を通るような流体の流れを可能とする構成である蓋とを備えていることを特徴とする浮力アクチュエータが、提供される。

本発明の第４の態様によれば、水領域内に水没するように構成されている浮力アクチュエータにおいて、周囲の水領域から所定量の水を受け入れるように構成された中空内部を画成し、かつ水を中空内部及び水領域の間に流すときに通る開口を有する本体と、中空内部を通る流れを制御し、本体を通る流体の流れを阻止するか又は少なくとも妨げる第１の状態、及び中空内部を通る流体流れを可能とする第２の状態にすることを可能とする流れ制御手段とを備えていることを特徴とする浮力アクチュエータが、提供される。

本体は、外表面を画成しているとよく、開口は、外表面に設けられているとよい。

流れ制御手段は、各開口を通る流体流れを阻止するか又は少なくとも妨げる各開口用の蓋を含んでいるとよく、蓋は、開口から離れる方向に移動し、開口を通る流体流れを可能にするように、構成されているとよい。

蓋は、外表面の面内にある閉状態と、蓋を離れる方向に旋回させて外表面に開口をもたらす開状態との間で移動可能なフラップとして、構成されているとよい。

本発明の第５の態様によれば、水領域内に水没するように構成されている浮力アクチュエータにおいて、外表面及び中空内部を画成しており、外表面が周囲の水と粘性結合されるように構成される、本体と、外表面に、周囲水及び中空内部の間における流体の流れを可能とする開口をもたらす手段とを備えていることを特徴とする浮力アクチュエータが、提供される。

本発明の第６の態様によれば、水領域内に水没するように構成されている浮力アクチュエータにおいて、外表面及び中空内部を画成し、外表面が周囲の水と粘性結合されるように構成される、本体と、中空内部及び周囲水の間で流体を流す複数の開口と、各開口を通る流体の流れを阻止するか又は少なくとも妨げるように構成される各開口用の蓋であって、中空内部及び周囲水の間に加えられた所定の流体圧力差に応じて、開口から離れる方向に移動して、開口を通るような流体の流れを可能にするように構成される蓋とを備えていることを特徴とする浮力アクチュエータが、提供される。

周囲水と浮力アクチュエータの外表面との間の粘性結合によって、浮力アクチュエータに追加的な有効質量がもたらされることになる。この追加的な有効質量は、浮力アクチュエータの物理的質量及び本体内に含まれている水の質量に加算されるものである。浮力アクチュエータの物理的質量及び本体内に含まれている水の質量と共に追加的な有効質量を含む全質量に対して、波運動の力が作用することになる。

開口がもたらされた状態では、粘性結合は低減することになる。開口がもたらされると、水が浮力アクチュエータを貫流し、これによって、水の領域における浮力アクチュエータの運動に影響を与えることになる。実際、開口をもたらすことによって、浮力アクチュエータが水没している可動の水に対して、浮力アクチュエータの有効寸法又は輪郭が目に見えるほど縮小することになる。特に、水領域内の浮力アクチュエータの速度及び運動の振幅が減少することになる。この速度の低減によって、浮力アクチュエータの有効質量の低減がもたらされる。これによって、浮力アクチュエ―タについては、海の悪条件下にて応答性が低下し、かつ損傷が発生し難くなる。

本発明の第７の態様によれば、上述した本発明の先行する態様のいずれか１つによる浮力アクチュエータを備えている波エネルギー変換システムが、提供される。

好ましくは、浮力アクチュエータは、波運動を変換させるために、（流体ポンプ又は線形発電機のような）エネルギー変換装置に操作可能に接続されている。

本発明は、添付の図面に示されている１つの特定の実施形態の以下の説明を参照することによって、よく理解されるだろう。

実施形態による浮力アクチュエータを組み込んでいる装置を、水面下の適所に設置された状態を示す概略正面図である。 装置の概略斜視図である。 さらに他の細部を示すために、実施形態による浮力アクチュエータの一部を取り外した装置の概略側面図である。 図３に示した配置構造の平面図である。 ベース構造体及びベース構造体に取り付けられた往復ポンプを備える装置の下部の平面図である。 図５に示した下部の一部の部分正面断面図である。 実施形態による浮力アクチュエータの正面図である。 浮力アクチュエータ内に組み込まれた内部支持構造体の概略斜視図である。 図８に示した内部支持構造体の一部の斜視図である。 図８に示した構造体の一部の部分断面図である。 図８に示した部分の一部を切断した斜視図である。 図１１に示した一部を切断した部分側面図である。 所定の状態において浮力アクチュエータの浮力を低減させるための機構を特に示す、浮力アクチュエータの部分図である。 図１３に示されている配置構造の断面図である。 装置の往復ポンプ形成部の断面斜視図である。 往復ポンプの正面断面図である。 いくつかの内部の詳細を示すために、一部を切断して示すポンプの正面図である。 往復ポンプのシャフト形成部の斜視図である。 シャフトの側断面図である。 図１７に示したシャフトに取り付けられるように構成されたホィールの斜視図である。 ホィールの側面図である。 ホィールの断面図である。 ポンプの一領域の部分斜視図である。 ポンプの下端領域の部分斜視図である。 ポンプの上端領域の部分斜視図である。 アレイに配置された実施形態による多数の装置を示す概略斜視図である。 図２６といくらか類似し、かつ他のアレイに配置された装置を示す図である。 図２６と同様に、さらに他のアレイに位置する装置を示す図である。

図面を参照すると、水領域において波エネルギーを取り込み、かつ取り込んだエネルギーを高圧流体、典型的には、約０．７ＭＰａを超える、好ましくは、約５．５ＭＰａを超える高圧流体に変換する装置１１にて用いられる浮力アクチュエータ１９が示されている。高圧流体は、どのような適切な目的に用いられてもよい。図示されている構成では、高圧流体は、発電及び／又は脱塩に用いられる水から成っている。

装置１１は、水面１３及び海底１４を有する海水領域１２内に設置され、運転されるようになっている。

装置１１は、海水領域１２内に係留された複数のポンプ１５を備えている。これらのポンプ１５は、波エネルギーによって動作する構成となっている。ポンプ１５は、海底１４に係留されたベース１７に取り付けられている。各ポンプ１５は、浮力アクチュエータ１９に操作可能に接続されている。浮力アクチュエータ１９は、実施形態によれば、海水領域１２内にて、ポンプの上方で水面１３の下方の位置、典型的には中立水位線から数メートル下の深さの位置にて、浮力によって浮遊している。この構成によれば、各ポンプ１５は、波運動に応じる浮力アクチュエータ１９の運動によって、動作することになる。

各ポンプ１５は、繋ぎヒモ２３を備える連結具２１によって、浮力アクチュエータ１９に操作可能に接続されている。ポンプ１５は、高圧流体（この実施形態では、水）を閉ループシステム２５に供給し、このシステム２５にて、高圧流体の形態にあるエネルギーが取り出されるように構成されている。

ポンプ１５は、各々、低圧吸入口２７及び高圧吐出口２９を有する往復ポンプから構成されている。

図示された構成では、ベース１７は、３つの側辺部３３を有する略三角構造体３１を備えている。側辺部３３は、図２に最もよく示されているように、縁部３７を画成するように先端部が切断されたコーナ部３５にて、相互接続されている。３つのポンプ１５が設けられており、これらのポンプの１つが、三角形状のベースの各コーナ部３５に接続されている。各ポンプ１５は、繋ぎヒモ２３によって、浮力アクチュエータ１９にも接続されている。繋ぎヒモ２３は、任意の適切な材料、例えば、合成ロープから作製されている。

浮力アクチュエータ１９は、図４に示されているように、３つのポンプ１５の上方にて、これらのポンプ１５に対して中心に配置されている。

繋ぎヒモ２３は、浮力アクチュエータ１９の所定の箇所、すなわち、繋ぎヒモが該箇所を通って浮力アクチュエータの内方に延びていると仮想した場合、浮力アクチュエータの中心で互いに交差することになる箇所に接続されている。このように、ポンプ１５、繋ぎヒモ２３、及びベース１７は、浮力アクチュエータ１９が頂点に位置する三角形状のピラミッドを画成している。

この構成によれば、ポンプ１５及び繋ぎヒモ２３は、水平面に対して所定の角度で傾斜している。ポンプ１５を水平面に対して所定の角度で傾斜させることによって、制限された海水深さ、例えば、７メートルから１０メートルの深さの領域内に配置されるポンプ１５に、浮力アクチュエータ１９の運動が、十分な高圧水を生成可能とする往復ストローク長をもたらすことができる。さらに、このような構成によれば、ポンプ１５は、水平方向の波運動を利用することもできる。

一般的に、繋ぎヒモ２３は、水平面に対して約４０°の角度を成している。しかし、繋ぎヒモは、各々、適切な角度、典型的には、約３５°から約５５°の間の角度で傾斜していてもよい。

ベース１７は、装置が水没している水の深さに略対応する略７メートルの側辺長さを有する等辺三角形から成っている。ベース１７の各コーナ部３５の縁部３７は、約２メートルとなっている。

ベース１７は、強化コンクリートから作製されており、図３に示されるように、また後でさらに詳細に述べるように、ポンプ１５を閉ループシステム２５に連結する配管網４１の内部系統を備えている。この実施形態では、配管網４１は、軟鋼パイプから構成されている。

図５に最もよく示されているように、三角形状のベース構造体３１の各コーナ部３１に、第１のポート５１及び第２のポート５２が設けられている。

第１のポート５１の各々は、配管網４１の一部としてベース１７内に組み込まれる低圧配管５３を介して、ベース１７の外側の低圧吸入口５５に連通している。第２のポート５２の各々は、配管網４１の一部としてベース１７内に組み込まれる高圧配管５９を介して、高圧吐出口５７に連通している。柔軟な吸入ホース６１が、第１のポート５１の各々を個々のポンプ１５の吸入口２７に接続しており、柔軟な吐出ホース６３が、第２のポート５２の各々を個々のポンプ１５の吐出口２９に接続している。このようにして、低圧水は、低圧水を他の場所から輸送する低圧マニホールド６４から、吸入口５５を介して配管５３に送られることになる。吸入口５５から、水は、低圧配管５３を介して第１のポート５１に流れ、柔軟ホース６１を通って、ポンプ１５の吸入口２７に送られることになる。ポンプ１５の吐出口２９から高圧下で送られる水は、柔軟ホース６３を通って第２のポート５２に流れ、高圧配管５９内に入り、そこから、高圧吐出口５７に送られることになる。吐出口５７から、高圧水は、高圧マニホールド６６に流入し、そこから、その目的箇所に運ばれることになる。

ベース１７は、外部隆起部７１を有している。外部隆起部７１は、その縁部の周りに、水平面７２、傾斜面７３、及び内側凹部７５を画成している。傾斜面７３は、各ポンプ１５が接続具７７によって固定される領域をもたらすのに役立つことになる。傾斜面７３は、水平面に対して４５°の角度を画成している。

ベース１７は、各コーナに吊上げ用アイレット７８も備えることができる。吊上げ用アイレット７８は、必要に応じて、ベースを海底に設置し、また海底から吊り上げることを可能にするものである。吊上げ用アイレット７８は、隆起部７１の水平面７２上に設けられている。

ベース１７は、海底１４への取付け用の吸引アンカーとして機能するように構成されている。これに関連して、ベース１７は、海底１４上に配置された場合、吸引によってベースを係留させるために、その縁部の周囲に（図６に最もよく示されているような）垂下フランジ８１を備えている。ベース１７は、ベースが海底上に配備された場合、閉じ込められた流体を放出する手段をもたらす吸引孔（図示せず）を含んでいる。この吸引孔は、次いで、吸引係留を維持するために、封止されるようになっている。

浮力アクチュエータ１９は、ポンプ１５によって波運動を往復運動に変換する水没式浮体として機能する。浮力アクチュエータ１９は、本体２０を備えている。本体２０は、略球形であるが、モザイク状に嵌め込まれた複数の小表面１０１を備えている。小表面１０１は、外表面をなす外側シェル１０２を画成している。浮力アクチュエータ１９の内部は、実質的に中空であるが、後述するように、浮力のある内部支持構造体１０３を備えている。内部支持構造体１０３の一部を示すために、図１、図３、及び図４では、小表面１０１のいくつかが省略されている。

図示される構成では、浮力アクチュエータ１９の外皮１０２は、１２個の五角形の小表面１０５及び２４個の六角形の小表面１０７から成る３６個の小表面１０１を有している。小表面１０１は、モザイク状に嵌め込まれ、図７に示されるように、（サッカーボールの形状にいくらか似ている）略球形の形状に構成されている。

支持構造体１０３は、中心核部１１３から半径方向外方に延びる複数の支柱１１１を備えている。図示された構成では、１２個の支柱１１１が示されている。これらの支柱１１１の１つが、図８に示されるように、五角形の小表面１０５の各々に対応している。図８は、支柱１１１及び五角形の小表面１０５の斜視図であり、明瞭にするために六角形の小表面が取り除かれた状態となっている、。

各支柱１１１は、その内端部が中心配置の核部１１３に、これらの支柱が核部から半径方向外方に延びて実質的に半径方向に等距離で互いに離間するように、接続されている。核部１１３は、鋼のような剛性材料の中心内部の核部と、内部の核部を包囲する中間発泡層と、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）の外層とを備えている。

支柱１１１の各遠位端は、拡げられて、五角形の小表面１０５の１つを画成する平坦な外表面１１５をもたらしている。従って、五角形の小表面１０５は、支柱１１１によって支持されており、六角形の小表面１０７は、図７に示されるように、隣接する小表面間に配置され、それらの小表面に固定されている。図１０、図１１、及び図１２は、支柱１１１の１つの核部１１３をさらに示している。明瞭にするために、各小表面１０１の半分及び支柱１１１の半分のみが示されている。

各支柱１１１は、実質的に円断面を有しており、３つの同心領域、すなわち、発泡層１２２と高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）の外層１２３とによって包囲された内部の鋼核部１２１を備えている。図１０は、支柱の縦断面図であり、支柱の種々の層を示す、。

ＨＤＰＥの外層１２３は、支柱１１１の全体に沿って延びており、また五角形の小表面１０５を画成する外表面１１５をもたらしている。従って、小表面１０５は、ＨＤＰＥから作製されていることになる。

小表面１０１は、リップ１２４として構成された縁部を有している。小表面１０１は、リップ１２４間にて延びる接続具１２５によって、互いに隣接する縁部にて一緒に接合されている。図示された構成では、接続具１２５は、小表面を一緒に固定するために、小表面１０１の互いに隣接する縁部の孔１２９を貫通するボルトにより構成されている。

支柱１１１及び核部１１３の各々における発泡体によって、浮力がもたらされるように構成されている。この発泡体を用いて、ポンプストローク中に追加的な浮上りをもたらすことができる。波は、下向き力と殆ど同程度の上向き力を浮力アクチュエータ１９に加えることになる。各ポンプ１５は、一方向のみに作用するので、浮力アクチュエータ１９内の浮力は、下降ストローク中に蓄えられた位置エネルギーとして作用する。従って、上昇ストローク中、浮力及び上向き力の両方が、ポンプに作用することになる。

発泡体は、閉鎖セル注入ウレタンフォームであるとよい。しかし、他の適切な材料が用いられてもよい。

浮力アクチュエータ１９の実質的に中空の構成によって、浮力アクチュエータ１９は、先行技術の浮体と比べて軽量となっている。

図示された構成では、各支柱１１１は、約３５ｋｇ未満の重量を有しており、浮体構造の全体が、約４００ｋｇの重量を有している。さらに、浮力アクチュエータ１９の直径は、浮力アクチュエータ１９が用いられる水の深さに依存して、約４ｍから約７ｍの範囲内に位置している。

上述したように、浮力アクチュエータは、繋ぎヒモ２３によって、各ポンプ１５に接続されている。繋ぎヒモ２３を浮力アクチュエータ１９に接続するために、パッド・アイレット１３１の形態に構成された連結具が用いられている。パッド・アイレット１３１は、図１０に見られるように、内部の鋼核部１２１に取り付けられて、小表面１０５から延びている。パッド・アイレット孔部１３１は、耐水性のＨＤＰＥ皮膜１３３を備えている。

浮力アクチュエータ１９は、悪天候の状態における激しい海の状態に晒された場合に、浮力アクチュエータの保全性を保つための嵐に対する解除機能を組み入れている。

この目的のために、浮力アクチュエータ１９がこのような悪天候の状態に晒されたことに応じて、水が浮力アクチュエータ１９内を流れることを可能とするために、浮力アクチュエータ１９の内部を開く手段１４１が設けられている。これは、浮力アクチュエータ１９に加えられた悪天候の状態に応じて、シェル１０２に開口１４３をもたらすことによって、達成されるように構成されている。具体的には、浮力アクチュエータ１９の多数の六角形小表面の各々が、一対のヒンジ付きフラップ１４５として設計されている。これは、図１３に概略的に示されている。図１３は、これらの六角形小表面１０７の１つの平面図である。図１４は、図１３の線１４−１４に沿った断面図である。

これらの六角形小表面１０７の各々は、一対の同じ半六角形フラップ１４５から構成されている。これらのフラップ１４５は、ヒンジ１４８によって、小表面の主軸１４７に沿ってヒンジ接続されている。ヒンジ１４８は、互いに隣接する小表面１０１ａ，１０１ｂ間に延在しているヒンジシャフト１４９を備えており、フラップ１４５は、このシャフトにヒンジ取付けされている。２つのフラップ１４５は、これらのフラップ間の空間に配置された耳部１４７を有している。これらの耳部１４７は孔を有しており、ヒンジシャフト１４９がこれらの孔を貫通し、これによって、フラップ１４５は、互いに隣接する縁部を近接して並べるように、取り付けられることが可能になっている。

各半六角形フラップ１４５は、該フラップが基本位置として小表面１０７の面内に位置する閉状態と、小表面の面から離れる方向に旋回して外側シェル１０２に開口１４３をもたらす開状態との間で、旋回可能になっている。各フラップ１４５は、その閉状態に付勢されており、中空内部と浮力アクチュエータ１９を水没させた周囲の水領域との間にてフラップに加えられた所定の流体圧力差に応じて、小表面の面から離れる方向に旋回し、開口１４３をもたらすように構成されている。典型的には、所定の流体圧力差は、浮力アクチュエータが激しい海の状態に晒された場合、該浮力アクチュエータに加えられるうねり運動によって生じることになる。閉状態へのフラップ１４５の付勢は、バネ機構を用いて、フラップを閉じるようにバネ力を加えることによって、達成されるとよい。バネ機構は、ヒンジ１４８に組み込まれているとよい。バネ力は、海の状態が沈静化し、フラップがはためくようになった後でのみ閉鎖を促進するという意味において、比較的弱くしておく必要がある。しかし、必ずしも、フラップにバネ負荷を与える必要がない。なぜなら、フラップは、浮力アクチュエータ１９の穏やかな運動のみによって、自己閉鎖することができるように構成されているからである。

図示される構成では、フラップ１４５は、小表面１０７から外方に離れるように旋回し、開口１４３をもたらすように構成されている。図示されていない他の構成では、フラップは、本体２０の中空内部に向かって内方に旋回するように構成されていてもよい。図示されていないさらに他の構成では、いくつかのフラップが外方に旋回するように構成されており、他のフラップが内方に旋回するように構成されていてもよい。

従って、フラップ１４５は、開口１４３を通る流体の流れを阻止するか、及び／又は少なくとも妨げる蓋を、開口１４３にもたらしていることになる。

各フラップ１４５を閉状態に開放可能に保持するために、開放可能とする連結具１５３が設けられている。開放可能とする連結具１５３は、悪天候の状態に応じて、フラップ１４５を閉状態から開状態に移動させ、開口１４３をもたらすことを可能とするために、フラップ１４５を開放させるように動作する構成となっている。図示される構成では、開放可能とする連結具１５３は、磁気的吸引力を用いて、各フラップを閉状態に保つ磁気連結具により構成されている。具体的には、磁気連結具は、フラップ１４５の自由端部１５７に沿った箇所、及び隣接する小表面１０１ｃ，１０１ｄ，１０１ｅ，１０１ｆの隣接する縁部に沿って対応する箇所に設けられた複数の磁石１５５により構成されている。各磁石１５５は、その磁石を開放させるために約５０ｋｇの重量と等しい力を必要とするように、選択されている。鋼帯片１５９が隣接する小表面の縁部に設けられており、これらの鋼帯片１５９に、磁石１５５が吸引され、閉鎖をもたらすようになっている。このように、フラップに加えられる力が磁気的吸引力を上回ってフラップを開放させ、かつ開運動させるために十分な大きさになるまで、フラップ１４５は六角形の小表面を画成する閉状態にとどまることになる。磁石１５５の数は、要求条件に応じて選択される構成となっている。

浮力アクチュエータ１９は、上述したように機能するために完全に水を通すことを防ぐように構成される必要がない。実際、通常運転にて、浮力アクチュエータ１９の中空内部には水が充填されており、この閉じ込められた水は、フラップのリップを超えるわずかな流れであっても、連続的な実体として、浮力アクチュエータと共に運動することになる。

浮力アクチュエータ１９の外表面と共に運動する粘性的に捕捉された水は、浮力アクチュエータに追加的な有効質量をもたらすように機能する。浮力アクチュエータ１９が水没している水の粘性によって、浮力アクチュエータは、運動するときに、本体２０に最近接している流体（水）を引っ張る傾向にある。この流体は、本体の延長部のように作用するので、「追加的な有効質量」と呼ばれている。追加的な有効質量は、浮力アクチュエータ１９の速度、その大きさ、及びその形状に依存しているが、浮力アクチュエータが流体内で静止している場合は、ゼロである。従って、浮力アクチュエータ１９の動力学を計算するための総質量は、実際の質量（構造体の質量と構造体に含まれている水の質量の合計）と追加的な有効質量との合計である。

（フラップ１４５を開くことによる）殆ど瞬間的な容積縮小によって、浮力アクチュエータ１９の中空内部内に閉じ込められていた水の質量が減少する。さらに、フラップ１４５を開くことによって、浮力アクチュエータ１９の速度も減少する。速度の減少によって、通常は浮力アクチュエータと一緒に引っ張られる外部の水の量、いわゆる、追加的な有効質量も低減されることになる。従って、フラップ１４５を開くことによって、閉じ込められていた容積及び有効質量が減少し（これによって、位置エネルギーが低減し）、同時に、速度及び質量の低減によって、運動エネルギーも低減することになる。

フラップ１４５を開くことによって、水が構造体を貫流することが可能となり、構造体に衝突する可動水に対する抵抗が、最小限に抑えられることになる。これによって、位置エネルギーの大部分が排除される。なぜなら、浮力アクチュエータ１９は、波によってそれほど大きくうねることがなく、また軽くなっているからである。同時に、（水がもはや閉じ込められていないので）質量が減少し、（浮力アクチュエータがもはや波力に対して浮力アクチュエータを加速させる反力をもたらすことがないので）速度が減少し、運動エネルギーも低減することになる。浮力アクチュエータ１９を水に対して完全に素抜けとすることは不可能である。なぜなら、これらの２つの間には、いくつかの連結具が常に存在しているからである。しかし、ポンプ１５及び連結具２１への嵐による負荷が、フラップ１４５を用いることによって、許容レベルまで減衰されることが見込まれており、これらの大きな力に耐える極めて嵩張った（高価な）構造体を設計する必要がないことになる。

各フラップ１４５は、中空内部と周囲の水領域との間において該フラップに加えられる所定の流体圧力差に応じて、個々の小表面１０７から離れる方向に移動し、これによって、開口１４３をもたらし、開口１４３を通る流体流れを可能とするように、構成されている。フラップ１４５が小表面１０７から離れる方向に移動するのに必要な所定の圧力差は、フラップを閉状態に保持している開放可能な連結具１５３の磁気吸引力の強さによって、左右されることになる。典型的には、圧力差は、浮力アクチュエータ１９がうねり運動を受けた時にフラップ１４５の片側に力を加える流体慣性の結果として、生じるものである。

さらに他の特徴は、浮力アクチュエータ１９が、フラップの故障に対する耐故障特性を有していることである。もし１つのフラップ１４５が、（例えば、磁気ラッチの故障又はヒンジの破損によって）、通常運転にて誤って開いた場合、浮力アクチュエータの運転に悪影響を与える程度まで、水を浮力アクチュエータ１９の中空内部に進入させる流路は、まだもたらされないだろう。浮力アクチュエータ１９の運転に悪影響を与える流れが中空内部にもたらされるには、少なくとも２つのフラップが開いている必要があると考えられるが、２つのフラップが誤って開く確率は、１つのみのフラップが機能しなくなる確率よりも著しく低いことになる。

次に、図１５〜図２５を参照すると、各ポンプ１５は、内部１７２を有する管状構造体の細長体１７１を備えている。この実施形態では、細長体１７１は、円形の断面を有している。細長体１７１は、外部側壁１７３を有している。外部側壁１７３は、この実施形態では、（互いに接続された）上側壁領域１７５、中間側壁領域１７６、及び下側壁領域１７７として、形成されている。

ポンプ本体１７１は、上壁１８１によって閉鎖された上端部及び下壁１８３によって閉鎖された下端部を有している。下壁１８３は、接続具７７によってベース１７に取り付けられるように構成されている。

内部１７２は、上側壁領域１７５内に画成された上部１７８と、下側壁領域１７７内及び中間側壁領域１７６内に画成された下部１７９とを備えている。

吸入チャンバ１８５及び吐出チャンバ１８７が、本体１７１の内部１７２の下部１７９内に配置されている。吸入チャンバ１８５は、内部１７２において、下壁１８３と下側内部１９１との間に画成されている。吐出チャンバ１８７は、下側内部１９１と上側内部１９３との間に画成されている。上側内部１９３は、円筒状の内部側壁部１９５と、下側内部１９１の反対側に該下側内部１９１から離れて位置している端側部１９７とを含んでいる。内部側壁部１９５は、本体１７１の外部側壁１７３から内方に離間しており、これによって、管状空間１９８がそれらの間に画成されている。

ピストン機構２０１は、内部１７２の下側領域１７９内に収容されており、吸入チャンバ１８５と吐出チャンバ１８７との間にて延在している。ピストン機構２０１は、中空構造を有しており、移送通路２０３を含んでいる。移送通路２０３は、吸入チャンバ１８５と連通する一端部２０５及び吐出チャンバ１８７と連通する他端部２０７を有している。

ピストン機構２０１は、ピストン基部２０９及び基部２０９から上方に延在しているピストンチューブ２１１を備えている。ピストンチューブ２１１は、下部１９１の開口２１３を貫通し、吸入チャンバ１８５と吐出チャンバ１８７との間にて延在している。シール部２１５が、吸入チャンバ１８５と吐出チャンバ１８９との間におけるピストンチューブ２１１の周囲に流体シールをもたらしている。

下側内部１９１及び上側内部１９３は、本体１７１の中間壁領域１７６と下側壁領域１７７との間のボルト止めされたフランジ継手２１３内に固定されている。

移送通路２０３は、ピストン２０１内にチャンバ２１９をもたらしている。吸入逆止弁２２１が、ピストンチャンバの下方のピストン基部２０９内に設けられている。吸入逆止弁２２１は、ピストン２０１の下降ストローク時にピストンチャンバ２１９内への流れを可能とすると共に、ピストンの上昇ストローク時に逆方向の流れを阻止するためのものである。

吐出チャンバ１８７及びピストンチャンバ２１９は、協働して、ポンピングチャンバ２２３を画成している。

ポンプ１５は、吸入部２２５を有している。吸入部２２５は、ポンプ吸入口２７を画成しており、吸入チャンバ１８５にて開いている。

ポンプ１５は、吐出部２２７を有している。吐出部２２７は、ポンプ吐出部２９を画成しており、吐出チャンバ１８７の吐出ポート２２９にて開いている。吐出部２２７は、逆止弁を含んでいる。この逆止弁は、吐出チャンバ１８７から外方への圧力下の流れを可能にすると共に、逆流を阻止するように構成されている。

ポンピングチャンバ２２３は、ピストン機構２０１の往復運動に応じて、膨張及び収縮を受けるようになっている。ピストン機構２０１の往復運動は、（ポンピングチャンバ２２３の容積収縮に対応する）上昇ストロークと、（ポンピングチャンバ２２３の容積膨張に対応する）下降ストロークとを含んでいる。このようにして、ポンプ１５は、ピストン機構２０１の上昇運動時にポンピングストロークを行い、ピストン２０１の下降運動時に吸入ストロークを行うことになる。

ピストン機構２０１は、ピストン機構２０１を繋ぎヒモ２３に操作可能に結合するように構成された昇降機構２４１をさらに備えている。

昇降機構２４１は、昇降ヘッド２４３と、昇降ヘッド２４３から外方にピストン基部２０９に延びる複数の昇降アーム２４５とを備えている。昇降アーム２４５は、環状空間１９８及び２つの内部１９１，１９３の開口２４７を貫通している。開口２４７は、昇降アーム２４５の運動を案内するように構成されており、ブッシュ２４８を組み入れているとよい。ブッシュ２４８は、有利には、海水内にある場合に低摩擦を示す材料から形成されている。このような材料の一例として、Ｖｅｓｃｏｎｉｔｅ（登録商標）が挙げられる。

繋ぎヒモ２３は、ポンプ内部１７２の上部１７６内に収容された伝動手段２５１を介して、昇降機構２４１に接続されている。伝動手段２５１の目的は、浮力アクチュエータ１９の往復運動、従って、繋ぎヒモ２３の往復運動をピストンのより短いポンピングストローク長に変換することにあり、このことは有益である。なぜなら、（より小さいストローク速度に対応する）より短いストローク長は、（より大きいピストン直径に加えて）、確実な高圧シールを達成できるという利点があるからである。

ポンプ本体１７１の上壁１８１は、開口２５３を含んでいる。この開口２５３内を、繋ぎヒモ２３の下部２３ａが、シース２５５を通って延びている。シース２５５は、シースシール２５８によって、上壁１８１の取付け具２５７に取り付けられている。シース２５５の目的は、シースが設けられていない場合には繋ぎヒモ２３上に堆積する可能性のある異物（例えば、スケール及び海洋甲殻類）から、繋ぎヒモ２３を保護することにある。これによって、堆積した異物がポンプに入ってポンプの働きを妨げることが回避されることになる。

繋ぎヒモ２３の下部２３ａは、後で明らかになるように、伝動手段２５１の一部として利用されるロープ２５９の一領域をなしている。

伝動手段２５１は、軸アセンブリ２６３を備えているプーリ機構２６１として構成されている。軸アセンブリ２６３は、繋ぎヒモ２３の往復運動の方向と直交すると共にポンプピストン２０１の往復運動の方向とも直交している回動軸を有している。軸アセンブリ２６３は、第１の軸領域２６５及び第１の軸領域の両側に配置された２つの第２の軸領域２６７を備えている。第１の軸領域２６５は、２つの第２の軸領域２６７よりも大きい直径を有している。２つの第２の軸領域２６７は、各々、互いに同じ直径を有している。

ロープ領域２５９は、軸アセンブリの第１の領域２６５に接続され、この第１の領域２６５の周囲に巻かれている。昇降アセンブリ２４１は、２つのロープ２６９によって、軸アセンブリ２６３に連結されている。これらのロープ２６９の各々は、軸アセンブリ２６３の２つの第２の領域２６７の１つに接続され、この第２の領域２６７の周囲に巻かれている。

図示される構成では、軸アセンブリ２６３は、シャフト２７１を備えている。第１の軸領域２６５をもたらすために、ホィール２７３がシャフト２７１に取り付けられている。第２の軸領域２６７をもたらすために、２つの周方向溝２７５がシャフト２７１に形成されている。ホィール２７３は、シャフト２７１に固定されており、シャフト２７１と共に回動可能になっている。ホィール２７３は、その縁部に、ロープ領域２５９が掛けられる周方向溝２７７を含んでいる。ホィール２７３は、ロープ領域２５９の端部をホィールに取り付けるための取付け孔２７９を有している。上述したように、ロープ領域２５９は、伝動手段２５１の一部をなしており、以下、ホィールロープと呼ぶことにする。２つのロープ２６９は、シャフト２７１に固定されており、溝２７５内に掛けられている。各ロープ２６９は、その一端部がシャフト２７１に固定されており、シャフトの外周に沿った各溝２７５内に掛けられ、昇降ヘッド２４３まで下方に延在し、昇降ヘッド２４３の外端部に取り付けられている。ロープ２６９は、以下、シャフトロープと呼ぶことにする。図１５は、伝動機構２５１をいくらか詳細に示し、かつ明瞭にするためにホィール２７３の一部が取り外した状態を示す図である。

シャフト２７１は、その両端部が、ブッシュ２８１内に回動可能に支持されている。ブッシュ２８１は、ポンプ本体１７１の上側壁領域１７５に組み込まれる軸受ハウジング２８３内に収容されている。ブッシュ２８１は、有利には、海水内にある場合に低摩擦を示す材料から形成されている。このような材料の一例として、Ｖｅｓｃｏｎｉｔｅ（登録商標）が挙げられる。

ホィールロープ２５９及び２つのシャフトロープ２６９は、互いに反対方向に巻かれている。ホィールロープ２５９及び２つのシャフトロープ２６９のそれぞれの固定点は、直径方向において向き合っている。ホィールロープ２５９は、ポンプ本体の上壁１８１の開口２５３を貫通し、ロープシース２５５の孔内に延在している。波運動に応じる浮力アクチュエータ１９の往復運動によって、ホィールロープ２５９は、波運動と共に上下に運動することになる。これによって、ホィール２７３が、そのシャフト２７１と共に回動することになる。このシャフト２７１の回動は、シャフトロープ２６９を上下運動させ、その結果として、昇降機構２４１及びピストン２０１の全体の往復運動に変換されることになる。

図示される構成では、ホィール２７３は、シャフト２７１の約５倍の直径を有している。一例では、ホィール２７３は、３０ｃｍの直径を有することができ、シャフトは、６ｃｍの直径を有することができる。従って、波運動の影響を受けて、ホィールロープ２５９が８０ｃｍ変位した場合、シャフトロープ２６９は、わずか１６ｃｍしか変位しないことになる。このように、ホィール２７３、シャフト２７１、及びロープ２５９，２６９は、浮力アクチュエータ１９によるより大きな変位をピストン機構２０１のより短いポンピングストローク長に変換することを可能にする伝動装置をもたらすことになる。

ポンプ１５は、主に鋼から作製されているが、ピストン機構２０１は、セラミック材料のような他の材料から作製されていてもよい。ロープシース２５５は、ゴムから作製されているとよく、ロープ２５９，２６９は、複合材料のようなどのような適切な材料、例えば、ナイロン及びポリエチレンから作製されていてもよい。上側壁領域１７５は、複合コポリマーから作製することができる。

運転時において、装置１０に衝突する波によって、浮力アクチュエータ１９の浮上りが生じる。この浮上りは、繋ぎヒモ２３を介して３つのポンプ１５の各々に伝達される。各ポンプ１４では、これによって、ピストン機構２０１が持ち上がり、その結果、ポンピングチャンバ２２３が容積収縮を受ける。こうして、ポンプ１５は、ポンピングストロークを行い、ポンピングチャンバ２２３内に閉じ込められている水の一部が、ポンプ吐出口２９内に吐出されることになる。いったん波が通過すると、浮力アクチュエータ１９に加えられていた浮上り力が減退し、浮力アチュエ―タが、浮力アクチュエータに接続されている種々の部品、例えば、昇降機構２４１及びピストン２０１の重量によって下降することになる。ピストン機構２０１は、下降すると、吸入チャンバ１８５内に進入している水内に押し込まれる。ピストン機構２０１のこの下降によって、吸入チャンバ１８５内の水がピストンチャンバ２１９内に流れ、ポンピングチャンバ２２３を徐々に拡張することになる。ここで、吸入逆止弁２２１が、水の流入を可能としている。これによって、次の波擾乱に応じる浮力アクチュエータ１９の浮上り時に行われる次のポンピングストロークに備えて、ピストンチャンバ２１９及び吐出チャンバ１８７を容易に充填することができる。

この構成の特徴は、ポンプ１５が、先行技術（伝動装置を備えていないポンプ）の場合よりも大きいピストン直径及び短いストロークによって、ポンピングチャンバ２２３内に高圧を達成することができることにある。より短いストローク長（換言すれば、より小さいストローク速度）及びより大きいピストン直径は、いずれも、確実な高圧シールを達成するための好ましい特性である。従って、伝動装置を備える高圧ポンプのこの設計は、より確実なシールをもたらすことになる。

多数の装置１１をアレイ２９０として設けることができる。実施可能なアレイ２９０の例が、図２６、図２７、及び図２８に示されている。各例において、ベース１７の各々の低圧吸入口２７及び高圧吐出口２９は、それぞれ、低圧マニホールド６４及び高圧マニホールド６６に接続されている。

（装置１１である）ユニット間の間隔及びアレイのパターンは、最も有力な海の状態の実際の波長及び波の方向に関して、最適化される特性である。

この構成は、約１０ｍ以下の深さの浅い水中において運転されるように最適化されている。これは、浮力アクチュエータが、単一ポンプ及び単一浮体を備える先行技術の構成によって可能とされるよりもはるかに大きい容積を有していることによって、及び三角形ベース１７を備えている三脚構造体に取り付けられた大きい浮力アクチュエータ及び浅い水に傾斜して配置された３つのポンプ１５が、（深い水における水平運動よりも比較的大きい）水平運動及び垂直運動からエネルギーを抽出することができるという事実によって、もたらされることになる。

上述したように、装置１１は、高圧流体の形態にあるエネルギーを取り出すための実施形態による閉ループシステム２５と関連して運転されるようになっている。この実施形態では、流体は、水から成っており、閉ループシステム２５は、発電プラント又は脱塩プラントに用いられる高圧水を供給するようになっている。

上述の説明から、本実施形態による浮力アクチュエータが、比較的軽量でかつ悪条件下では保存のために効果的に運転停止とすることができる浮体をもたらすことが、明らかである。

明細書及び請求項の全体を通して、文脈に他の指示がない限り、「ｃｏｍｐｒｉｓｅ（〜を備える）」という用語、又は「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」又は「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」のような変形は、記述された完全体又は完全体の群を含んでいるが、他の完全体又は他の完全体の群を排除するものではないことを理解されたい。

Claims (36)

1. 複数の小表面を備える外表面を画成する本体を備えている浮力アクチュエータ。
2. 前記小表面がモザイク状に嵌め込まれていることを特徴とする、請求項１に記載の浮力アクチュエータ。
3. 前記本体が略球形となっていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の浮力アクチュエータ。
4. ３６個の小表面が設けられており、その内の１２個は略五角形の小表面となっており、その内の２４個は略六角形の小表面となっていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の浮力アクチュエータ。
5. 前記本体が、実質的に中空であり、かつ内部支持構造体を備えていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の浮力アクチュエータ。
6. 前記内部支持構造体が複数の支柱を備えており、前記支柱の各々が前記小表面の１つを支持する外端部を有していることを特徴とする、請求項５に記載の浮力アクチュエータ。
7. 前記本体が１２個の五角形の小表面を含む３６個の小表面を備えており、１２個の支柱が設けられており、１つの前記支柱によって各五角形の小表面が支持されるように構成されていることを特徴とする、請求項４〜６のいずれか一項に記載の浮力アクチュエータ。
8. 前記内部構造体が中心核部を備えており、前記支柱が前記中心核部から半径方向に延びていることを特徴とする、請求項５〜７のいずれか一項に記載の浮力アクチェータ。
9. 各支柱は、その半径方向外端部にて、個々の小表面を画成するように構成されていることを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一項に記載の浮力アクチュエータ。
10. 前記小表面が、前記支柱の端部にて隣接する小表面に接続されて、前記本体に一体性をもたらすように構成されていることを特徴とする、請求項６〜９のいずれか一項に記載の浮力アクチュエータ。
11. 前記内部構造体が浮力構造を有していることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の浮力アクチュエータ。
12. 発泡体のような浮力材料を前記支柱の少なくともいくつか、及び／又は前記中心核部の構造内に設けることによって、前記浮力がもたらされるように構成されていることを特徴とする、請求項１１に記載の浮力アクチュエータ。
13. 前記浮力アクチュエータが激しい海の状態に晒されたことに応じて、前記浮力アクチュエータの内部を開き、かつ水を前記内部に貫流可能とする手段をさらに備えていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の浮力アクチュエータ。
14. 前記浮力アクチュエータの前記内部を開く前記手段が、前記外部に開口をもたらす手段を含んでいることを特徴とする、請求項１３に記載の浮力アクチュエータ。
15. 複数の前記小表面がヒンジ付きフラップとして構成されており、前記ヒンジ付きフラップの各々は、前記フラップの基本位置として前記フラップを前記小表面の面内に位置させた閉状態と、前記フラップを外方に旋回させて前記外表面に前記開口をもたらすようにした開状態との間で、旋回可能に構成されていることを特徴とする、請求項１４に記載の浮力アクチュエータ。
16. 前記小表面の各々は、前記閉状態と前記開状態との間で旋回可能となるように互いにヒンジ接続された一対のフラップによって構成されていることを特徴とする、請求項１５に記載の浮力アクチュエータ。
17. 各フラップが、その閉状態に向かって付勢されていることを特徴とする、請求項１５又は１６に記載の浮力アクチュエータ。
18. 各フラップを前記閉状態にて開放可能に保持するように、開放可能とする連結具が設けられていることを特徴とする、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の浮力アクチュエータ。
19. 前記開放可能とする連結具は、前記悪天候の状態に応じて前記フラップを前記閉状態から前記開状態に移動させて、前記開口をもたらすために前記フラップを開放させるように動作する構成となっていることを特徴とする、請求項１８に記載の浮力アクチュエータ。
20. 前記開放可能とする連結具が磁気連結具を備えていることを特徴とする、請求項１９に記載の浮力アクチュエータ。
21. 前記磁気連結具が、個々の前記フラップの自由端部に沿った箇所、及び／又は隣接する小表面の互いに隣接する縁部に沿って対応した箇所に設けられた複数の磁石を備えていることを特徴とする、請求項２０に記載の浮力アクチュエータ。
22. 前記本体は、２４個の六角形の小表面を含む３６個の小表面を備えており、前記六角形の小表面の少なくともいくつかは、２つの半六角形のフラップとして構成されていることを特徴とする、請求項２０に記載の浮力アクチュエータ。
23. 前記六角形の小表面の各々が２つの半六角形フラップから構成されていることを特徴とする、請求項２２に記載の浮力アクチュエータ。
24. 外表面及び中空内部を画成する本体と、
    前記浮力アクチュエータが激しい海の状態に晒されたことに応じて、前記内部を開き、かつ水を前記内部に貫流可能とする手段と
    を備えていることを特徴とする浮力アクチュエータ。
25. 水領域内に水没するように構成されている浮力アクチュエータにおいて、
    外表面、及び前記水領域からの水を含むように構成された中空内部を画成し、前記中空内部及び周囲の前記水領域の間に流体を流す複数の開口を備える本体と、
    各開口を通る流体を阻止するか又は少なくとも妨げるように構成された各開口用の蓋であって、前記中空内部及び前記周囲の水領域の間に加えられた所定の流体圧力差に応じて、前記開口から離れる方向に移動し、前記開口を通るような流体の流れを可能とする構成である蓋と
    を備えていることを特徴とする浮力アクチュエータ。
26. 水領域内に水没するように構成されている浮力アクチュエータにおいて、
    周囲の前記水領域から所定量の水を受け入れるように構成された中空内部を画成し、水が前記中空内部及び前記水領域の間を流れる場合に通る開口を有する本体と、
    前記中空内部を通る流れを制御する流れ制御手段であって、前記本体を通る流体流れを阻止するか又は少なくとも妨げる第１の状態、及び前記中空内部を通る流体流れを可能とする第２の状態とすることを可能とする流れ制御手段と
    を備えていることを特徴とする浮力アクチュエータ。
27. 前記本体が外表面を画成しており、前記開口が前記外表面に設けられていることを特徴とする、請求項２６に記載の浮力アクチュエータ。
28. 前記流れ制御手段は、各開口を通る流体流れを阻止するか又は少なくとも妨げるように構成された各開口用の蓋を含んでおり、前記蓋が、前記開口から離れる方向に移動し、前記開口を通るような流体の流れを可能にする構成となっていることを特徴とする、請求項２６又は２７に記載の浮力アクチュエータ。
29. 前記蓋が前記外表面の面内にある閉状態と、前記蓋を離れる方向に旋回させて前記外表面に前記開口をもたらす開状態との間で、移動可能なフラップとして構成されていることを特徴とする、請求項２８に記載の浮力アクチュエータ。
30. 水領域内に水没するように構成されている浮力アクチュエータにおいて、
    外表面及び中空内部を画成しており、前記外表面が周囲の水と粘性結合されるように構成される、本体と、
    前記外表面に、周囲の前記水及び前記中空内部の間に流体を流すことを可能とする開口をもたらす手段と
    を備えていることを特徴とする浮力アクチュエータ。
31. 水領域内に水没するように構成されている浮力アクチュエータにおいて、
    外表面及び中空内部を画成し、前記外表面が周囲の水と粘性結合されるように構成された本体と、
    前記中空内部及び周囲の前記水の間で流体を流す複数の開口と、
    各開口を通る流体の流れを阻止するか又は少なくとも妨げるように構成された各開口用の蓋であって、前記中空内部及び前記周囲の水の間に加えられた所定の流体圧力差に応じて、前記開口から離れる方向に移動し、かつ前記開口を通るような流体の流れを可能にする構成である蓋と
    を備えていることを特徴とする浮力アクチュエータ。
32. 前記蓋が前記外表面の面内にある閉状態と、前記蓋を離れる方向に旋回させて前記外表面に前記開口をもたらす開状態との間で、移動可能なフラップとして構成されていることを特徴とする、請求項３１に記載の浮力アクチュエータ。
33. 請求項１〜３２のいずれか一項に記載の浮力アクチュエータを備えている波エネルギー変換システム。
34. 前記浮力アクチュエータが、波運動を変換するようにエネルギー変換装置に操作可能に接続されていることを特徴とする、請求項３３に記載の波エネルギー変換システム。
35. 添付の図面を参照して実質的に明細書に記載されているような浮力アクチュエータ。
36. 添付の図面を参照して実質的に明細書に記載されているような波エネルギー変換システム。

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